CC BY
125
4. Информационные системы и технологии
УДК 656
doi: 10.18097/1994-0866-2015-0-9-89-95
СОЗДАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА УЛАН-БАТОРСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
© Мунхбуянь Дорждэрэм
аспирант Иркутского государственного университета путей сообщения, инженер АО «УБЖД»
Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, e-mail: [email protected]
© Данеев Алексей Васильевич
доктор технических наук, профессор Иркутского государственного университета путей со -общения
Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, e-mail: [email protected]
АО «УБЖД» первым в Монголии реализовало стратегию развития железнодорожного транспорта, направленную на создание инфраструктуры с внедрением современных телекоммуникационной среды с высокоскоростными цифровыми системами передачи на базе ВОЛС. В результате модернизации и расширения технологии с аналоговой на цифровую АО «УБЖД» совместно с международными компаниями ТрансТелеком (РФ) и Чайна Юником (КНР) объявила о совместном выходе на трансконтинентальный мировой рынок. В статье выявлены проблемные вопросы развитии информационной сети АО «УБЖД» в постановке задачи.
Ключевые слова: телекоммуникационная сеть, отказоустойчивость, информационная сеть.
CREATION OF COMMON INFORMATION SPACE INFRASTRUCTURE OF ULAANBAATAR RAILWAY
Munhbuyan Dorzhderem
Research Assistant, Irkutsk State University of Railway Transport
15 Chernyshevskogo st., Irkutsk 664074, Russia
Aleksei V. Daneev
DSc, Professor, Irkutsk State University of Railway Transport
15 Chernyshevskogo st., Irkutsk 664074, Russia
JSC Ulan Bator Railway first in Mongolia implemented strategy of railway transport development, aimed at creating infrastructure with introduction of modern telecommunicational environment and high-speed digital transmission systems based on fiber optic cable. As a result of modernization and expansion of technology from analogue to digital, JSC Ulan Bator Railway together with international operator TransTeleCom (RF) and ChaynaYunikom (PRC) announced the joint entry to transcontinental world market. We revealed the problems of information network development of JSC Ulan Bator Railway.
Keywords: telecommunicational network, fault tolerance, information network.
Введение
Улан-Баторская железная дорога (УБЖД) уделяет значительное внимание эффективному развитию информационных технологий. Организация эффективного информационного обеспечения железнодорожного транспорта возможна лишь на базе современных информационных технологий, реализованныхв виде корпоративной информационной сети [1-3]. Использование возможностей такой сети и развитие перспективных направлений ведомственной сети на Улан-Баторской железной дороги позволяет своевременно получать оперативно значимую информа-
цию, эффективно прогнозировать, осуществлять планирование и успешную реализацию мероприятий, связанных с повседневной деятельностью всей иерархии подразделений железной дороги. Информационно-телекоммуникационная система (ИТКС) УБЖД основана на интегрированной транспортной среде, обеспечивающей взаимодействие с телекоммуникационными системами железных дорог России и Китая, телекоммуникационными системами органов государственной власти.
Общей целью совершенствования и развития информатизации в рамках сети УБЖД является создание современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры для повышения эффективности деятельности железной дороги, обеспечения необходимой, надежной, качественной и оперативной информационной поддержкой, при безусловном выполнении требований информационной безопасности. При этом предусматривается открытая архитектура системы с возможностью дальнейшего совершенствования и развития сети.
1. Принципы построения ИТКС УБЖД
В целом роль ИТКС интегрированного типа в деятельности УБЖД существенно возрастает, поскольку она должна постоянно обеспечивать поддержание важнейшего, интегрального свойства - информационной устойчивости функционирования ИТКС в интересах УБЖД. Прекращение функционирования по какой-либо причине ИТКС или ее отдельных функционально важных компонентов приведет к тому, что соответствующие информационные ресурсы и сервисы станут недоступными пользователям, а реализация совокупности электронных информационных технологий деятельности УБЖД станет невозможной со всем вытекающим отсюда комплексом негативных последствий.
При разработке и создании ИТКС [4; 5] в основу положены следующие принципы информатизации деятельности УБЖД:
1. Принцип системности, состоящий в объединении разрозненных АБД и АИС в единую распределенную иерархическую систему, с возможностью их автономной разработки и внедрения при обеспечении единых подходов и ведомственных стандартов.
2. Принцип открытости, состоящий в возможности подключения к единому информационному пространству (ЕИП) новых пользователей и источников информации, расширения предоставляемых сервисов и технологий без нарушения внутреннего функционирования ЕИП и ухудшения эксплуатационных характеристик.
3. Принцип направленной эволюции, состоящий в осуществлении взаимоувязанных процессов проектирования и поэтапной модернизации структурных составляющих системы, обеспечивающих ее постоянную адаптацию к изменяющимся требованиям пользователей.
4. Принцип консолидации данных, состоящий в приведении всех данных к единой терминологии, обеспечении их одинаковой интерпретации и точного сопоставления.
5. Принцип безопасности данных, состоящий в осуществлении организационных и технических мер, предотвращающих повреждение или потерю данных, а также их использование без соответствующих полномочий.
6. Принцип достоверности и легитимности данных, допускающий использование в оперативно-служебной деятельности только проверенных данных, полученных в соответствии с действующим законодательством.
2. Состав и структура ИТКС
Структура ИТКС представляет собой сложную территориально распределенную иерархическую телекоммуникационную систему, основная функция которой - хранение, передача и оперативный доступ к разнообразной информации на современном техническом уровне. Реализуя данную функцию, ИТКС играет роль консолидирующего фактора, объединяя УБЖД в единый, эффективно действующий, хорошо скоординированный организм.
Укрупненно в состав ИТКС входят следующие четыре компоненты: телекоммуникационная, информационно-технологическая, интеграционная составляющие и компонента информационной безопасности. В настоящее время реализованы первые две составляющие ИТКС, одновременно осуществляются проектные работы для дальнейшей реализации интеграционной составляющей и компоненты информационной безопасности.
Телекоммуникационная сеть. АО «УБЖД» стало пионером по внедрению волоконно-оптических линий связи в Монголии, заменив аналоговую систему телекоммуникационной
связи на цифровую. Основа телекоммуникационной связи УБЖД определена установкой декадно-шаговой станции в середине 1950 г. На следующем этапе развития в конце 70-х годов введена в эксплуатацию координатная АТС в основных узловых станциях УБЖД.
В 1995 г. введены в эксплуатацию первые 5 цифровых телефонных станций из 18 станций производства Siemens типа Hicom300 с емкостью 5500 абонентов, а в 2005 г. введены в эксплуатацию 13 цифровых телефонных станций производства ZTE. В результате этой модернизации технологии АО УБЖД и перехода с аналогого на цифровое оборудование построена цифровая телекоммуникационная сеть на основе ВОЛС (1405 км), цифровая система передачи и коммутации. Таким образом сегодня цифровая телекоммуникационная сеть УБЖД имеет 8000 абонентов и является одним из двух операторов фиксированной связи в стране. В следствии внедрения цифровой телекоммуникационной сети расширен перечень услуг сети и повышено качество обслуживания.
Магистральный сегмент сети предоставляет услуги на международном и межгородском уровне по системам DWDM и SDH (10 Гигабит и 2.5 Гигабит) на основе ВОЛС. Первичная цифровая сеть связи строилась на системах передачи синхронной цифровой иерархии уровня STM4 и STM16 на 18-ти узловых станциях и на линейных 70-ти станциях и разъездов соответственно, обеспечивает услуги международной, межгородной и локальной связи со стыками взаимосоединения с другими операторами связи Монголии. Технологическая связь организована на базе цифровой телекоммуникационной сети. Технологическую связь АО «УБЖД» обеспечивает диспетчеризация управления движением поездов, перевозочным процессом и содержанием инфраструктуры автоматики и связи, подвижного состава, пути и других хозяйств железнодорожного транспорта. Базой для функционирования сети технологической связи является телекоммуникационая сеть АО «УБЖД», которой уделялось стратегическое внимание. Уровень готовности для систем SDH составляет 99.999 %, а для систем DWDM - 99.99 %. Высокоскоростная система цифровых каналов DWDM и SDH (10 Гигабит и 2.5 Гигабит) имеет международный выход с другими оператор-компаниями связи РФ и КНР для транзитных каналов и интернет услуги. На основе скоростных цифровых каналов DWDM и SDH (10 Гигабит и 2.5 Гигабит). Расширен спектр предоставляемых услуг и стало возможным доставка пользователю больших объемов информации в реальном времени.
Использование единого информационного пространства на базе цифровых методов обработки информации, пакетной коммутации позволяет создавать инфокоммуникационные сети, предоставляющие пользователю набор современных информационных услуг. Развитию инфокоммуникационной технологии уделяет большое внимание и АО «УБЖД».
В результате модернизации таких технологий и перевода оборудования с аналогового на цифровое впервые в Монголии АО «УБЖД» совместно с международными оператор-компаниями ТрансТелеком (РФ) и Чайна Юником (КНР) объявила о выходе на мировой рынок. 14 апреля 2004 г. в столице Монголии в г. Улан-Баторе состоялась церемония открытия первого цифрового силкового маршрута через Монголию, называемый ERMC между Европой и Азией.
Созданная информационная сеть является основой для создания информационного пространства, представляющей собой функциональное объединение средств информатизации и телекоммуникаций, поэтому основными направлениями государственной политики информатизации Монголии являются:
■ развитие широкополосных и высокоскоростных линий связи,
■ модернизация существующих и создание новых высокоскоростных транспортных сетей на базе ВОЛС,
■ повышение устойчивости и надежности функционирования сетей.
м m fZ- Vs /if
t- Щ \ *Г A J v ir " \\ t v/
к , / га» J *чя> J-^—i V# """
В результате внедрения цифровой телекоммуникационной сети на протяжении 10 лет в период 1995-2005 гг. создалась основа информационной сети АО «УБЖД». Реализация цифровой технологии с применением ВОЛС и цифровых систем передачи была предпосылкой для создания информационной среды транспорта АО «УБЖД».
Стратегию развития информатизационной сети в АО «УБЖД» соответствует государственному политике в вышеотмеченных направлениях.
Функционирование информационной сети АО «УБЖД» направлено на обеспечение перевозочного процесса и управление информационным процессом предприятий АО «УБЖД». Информационная сеть дороги имеет территориально-распределенный характер и ее пользователями являются локальные сети организаций (77 предприятий) УБЖД, расположенных территориально друг от друга на значительных расстояниях и нуждающихся в обмене информацией через центральный сервер (источник ресурсов информации), предоставляемых пользователям. Поэтому в соответствии с масштабом производственного подразделения, в пределах которого действует информационная сеть, ее можно предоставить в виде корпоративной сети, называемой сетью масштаба предприятия, плавающих в телекоммуникационной среде.
Информационная сеть включает в себе три подсети по территориальному признаку (северный, центральный, южный) и связанных между собой магистральной цифровой выделенной линией. Данная сеть имеет 15 узловых станций вдоль железной дороги с ответвлением потоков данных до конечных потребителей в каждом пункте узлов. 30 % конечных потребителей подключаются к сети с помощью оптического кабели, а 70 % подключаются к сети через физический кабель с меньшей производительностью, чем у магистральных каналов.
Функционирование информационной сети АО «УБЖД» связано с следующими проблемами и направлено на решение следующих задач:
1. Сетевая топология нынешней информационной сети является одноуровневой, у которой производительность сети низкая.
2. Основное сетевое оборудование работало безостановочно, круглосуточно в течение 10 лет (физически и морально очень устарело).
3. Значительная часть этого оборудования снято с производства и остановлена представлением технической поддержки.
Рис. 2. Топология информационной сети АО «УБЖД» 4. Не соответствует стандарту и не удовлетворяет современным требованиям структуры центра данных.
Атрибутом такой крупномасштабной сети, как информационная сеть УБЖД, является высокая степень гетерогенности: нельзя удовлетворить потребности сотен пользователей с помощью однотипных аппаратных средств. Неоднородные части корпоративной сети должны работать как единое целое, представляя пользователям по возможности прозрачный доступ ко всем необходимым ресурсам.
Функционально ИТКС разделена на ряд технологических уровней, которые включают в себя различные типы коммуникационных узлов связи и передачи данных:
Ядро ИТКС - соединяет все коммуникационные узлы связи и передачи данных. Основная задача ядра состоит в обеспечении передачи информационных потоков. Ядро образует магистральную сеть передачи данных с широкополосными каналами связи и имеет внутреннюю иерархию в соответствии с административно-территориальным делением. На уровне ядра целесообразно организовывать межведомственное_взаимодействие ИТКС;
уровень распределения - образуется пограничным оборудованием, находящимся на стыке между высокоскоростным уровнем ядра и уровнем доступа. Вся интеллектуальная обработка информации, связанная с маршрутизацией, подсистемой администрирования и мониторинга, формирования единого адресного пространства, сосредоточена на данном функциональном уровне;
уровень доступа - в состав этого уровня входят коммуникационные узлы связи и передачи данных, локально-вычислительные сети и' коммуникационное оборудование ЛВС. Основная функция данного уровня состоит в обеспечении связи оборудования пользователей. Оборудование доступа совместно с каналами связи образует сеть доступа.
В состав коммуникационных узлов связи, и передачи данных входит как оборудование уровня ядра, так и оборудование уровней распределения и доступа.
Основными элементами интеграционной инфраструктуры ЕИТКС являются унифицированные средства сопряжения (УСС), позволяющие обеспечить:
- регламентированное информационное взаимодействие существующих автоматизированных информационных систем (АИС) и специализированных территориалъно-распределённых систем (СТРАС) различных служб и подразделений УБЖД между собой;
- контролируемый доступ пользователей к информационнымресурсам (ИР);
- формирование и доступ к ИР на основе принятых в ИТКС единой модели данных и единой системы классификации и кодирования;
- контроль и управление функционированием;
- требуемый уровень информационной безопасности.
Внедрение ИТКС УБЖД и накопление информации в соответствующих базах данных влечет появление различных угроз безопасности сети. Угроза безопасности - это возможность осуществления действия направленного против объектов защиты, проявляемая в опасности искажений и потерь информации, либо ее части подлежащей защите в силу закона (составляющей государственную тайну и конфиденциальной информации). Информация, обрабатываемая ИТКС, при условии предоставления работникам УБЖД возможности выхода с помощью ИТКС в сеть Интернет, особенно уязвима. Существенному повышению возможности несанкционированного использования или модификации данных, введению в оборот ложной информации в настоящее время способствуют:
- увеличение объемов обрабатываемой, передаваемой и хранимой в компьютерах информации;
- сосредоточение в базах данных информации различного уровня секретности (конфиденциальности);
- использование информационных ресурсов других учреждений и организаций и ресурсов глобальных телекоммуникационных сетей, последние применяются также в качестве транспортной среды для передачи данных;
- расширение доступа круга пользователей к информации, хранящейся в базах данных, и к ресурсам вычислительной сети;
- увеличение числа удаленных рабочих мест;
- широкое использование для связи глобальной сети Internet и различных каналов связи;
- автоматизация обмена информацией между компьютерами пользователей.
Для организации защиты информационных ресурсов организации и безопасного их использования необходимо решить ряд задач:
- разработать политику информационной безопасности УБЖД;
- защитить данные ограниченного доступа распространения, обеспечив конфиденциальность, целостность и подлинность информации;
- обеспечить возможность безопасного доступа к открытым ресурсам внешних сетей и общения с их пользователями;
- обеспечить защиту отдельных наиболее значимых информационных систем независимо от используемых в них каналов передачи данных;
- обеспечить защищенный удаленный доступ персонала к информационным ресурсам сети ИТКС;
- обеспечить надежное централизованное управление средствами сетевой защиты.
3. Основные направления развития ИТКС УБЖД
Основными направлениями совершенствования и развития информатизации, способствующими достижению поставленной цели и вытекающих из нее задач на основе последовательного, целенаправленного применения системного подхода, являются:
■ создание перспективной, целостной ИТКС как системы интегрированного типа, представляющей собой семейство систем, подсистем и комплексов, тесно взаимодействующих между собой в соответствии с установленными стандартами взаимодействия;
■ унификация технологии обмена информацией в ИТКС, разработка единых форматов электронных документов и информационных сообщений (с учетом современных мировых тенденций развития электронного обмена данными);
■ повышение уровня централизации обработки и хранения всей значимой информации ИТКС, относящейся к деятельности УБЖД. Создание соответствующих комплексов программно-технических средств централизованной обработки и хранения данных;
■ обеспечение полноты, точности и достоверности, согласованности и непротиворечивости, своевременности и конфиденциальности результатов обработки информации;
■ консолидация информационных ресурсов и обеспечение на этой основе возможности полноценной аналитической обработки информации с использованием новейших технологий;
■ правильно структурированное, модульное построение ИТКС с достижением максимально возможной унификации, стандартизации и типизации;
■ использование типовых программно-технических средств, эффективно поддерживающих выполнение всего комплекса работ и аналитической обработки информации в ИТКС в интересах УБЖД;
■ применение информационных технологий нового поколения, включая технологии хранилищ данных, оперативного анализа данных, глубокой аналитической обработки информации, интранет-технологии и т. д.;
■ использование промышленных технологий разработки и сопровождения прикладного программного обеспечения, гарантирующих эффективность разработки, качество получаемого продукта, возможность его дальнейшего сопровождения без участия разработчика;
■ неукоснительное выполнение в ИТКС всего комплекса требований по обеспечению необходимого уровня информационной безопасности (для открытой, конфиденциальной, секретной и сов. секретной информации - в зависимости от специфики и потребностей конкретных систем, подсистем, комплексов в составе ИТКС);
■ минимизация совокупной стоимости владения целостной ИТКС в течение ее жизненного цикла.
Заключение
Организация эффективного информационного обеспечения УБЖД возможна лишь на базе современных информационных технологий, реализованных в виде корпоративной информационной сети, что и предусмотрено при создании ИТКС УБЖД.
Использование имеющихся возможностей ИТКС УБЖД, развитие перспективных направлений использования ведомственной сети позволит своевременно получать оперативно-значимую информацию, эффективно прогнозировать, осуществлять планирование и успешную реализацию мероприятий, связанных с повседневной деятельностью всей иерархии подразделений УБЖД.
Литература
1. Пятибратов А. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. - М.: Инфра-М, 2008. - 628 с.
2. Корольков П. Б. Элементы архитектуры, функционирования и проектирования информационно-вычислительных сетей. - Иркутск: ИрГУПС, 2006. - 44 с.
3. Бат-Эрдэнэ Ш., Буяндэлгэр Б. Государственная политика информатизации и внедрения инфокоммуникационной технологии Монголии // Инфокоммуникационные и вычислительные технологии и системы. - Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2010. - С. 59-63.
4. Данеев А. В., Воробьев А. А. Методика формирования комплекса средств управления сложной организационно-технической системой. - Информационные технологии и проблемы математического моделирования сложных систем // Иркутск: ИрГУПС, 2014. - Вып. 11.
5. Данеев А. В., Ткаченко А. Ю. Метод консолидации данных региональных серверов комплекса управления локомотивным хозяйством // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: матер. пятой междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск: ИрГУПС, 2014. - Т. 1. -С. 512 -516.
References
1. Pyatibratov A. P. Vychislitel'nye sistemy, seti i telekommunikatsii [Computer systems, networks and telecommunications]. Moscow: Infra-M, 2008. 628 p.
2. Korol'kov P. B. Elementy arkhitektury, funktsionirovaniya i proektirovaniya informatsionno-vychislitel'nykh setei [Elements of architecture, functioning and designing of information networks]. Irkutsk: Irkutsk State University of Railway Transport, 2006. 44 p.
3. Bat-Erdene Sh., Buyandelger B. Gosudarstvennaya politika informatizatsii i vnedreniya in-fokommunikatsionnoi tekhnologii Mongolii [Mongolian State policy of informatization and implementation of informational and communicational technologies]. Infokommunikatsionnye i vychislitel'nye tekhnologii i sistemy - Info-communicational and computer technologies and systems. Ulan-Ude: Buryat State University publ., 2010. Pp. 59-63.
4. Daneev A. V., Vorob'ev A. A. Metodika formirovaniya kompleksa sredstv upravleniya slozhnoi organizatsionno-tekhnicheskoi sistemoi [Methodology of complex organizational and technical system controls formation]. Informatsionnye tekhnologii i problemy matematicheskogo modelirovaniya slozhnykh system - Informational technologies and the problems of complex systems mathematical modeling. Irkutsk: Irkutsk State University of Railway Transport, 2014. V. 11.
5. Daneev A. V., Tkachenko A. Yu. Metod konsolidatsii dannykh regional'nykh serverov kom-pleksa upravleniya lokomotivnym khozyaistvom [The method of regional servers data consolidation of locomotive economy control complex]. Transportnaya infrastruktura Sibirskogo regiona - Transport infrastructure in Siberia. Proc. 5th Int. sci. and pract. conf. Irkutsk: Irkutsk State University of Railway Transport, 2014. V. 1. Pp. 512-516.
